Тенденции развития электрооборудования автомобилейПрофессор с. п. БАННИКОВ Статья вторая{Системы батарейного зажиганиявеличение степени сжатия двигателей до 8,5—10 и искровых промежутков в запальных свечах до 0,8—0,9 мм, все большие скорости вращения коленчатого вала обусловливают необходимость дальнейшего повышения вторичного напряжения, развиваемого приборами зажигания. Это предъявляет более жесткие требования к надежности высоковольтной изоляции. Вот почему как в СССР, так и за рубежом переходят на маслопропитанные и маслонаполненные катушки зажигания. Снижение веса и габаритных размеров катушек зажигания достигается уменьшением диаметра провода вторичной обмотки до 0,07 мм вместо применявшегося ранее 0,1 мм , и использованием легированных сталей с меньшими удельными потерями для магнитных систем. Должны быть улучшены и характеристики катушек. Предполагается внедрить магнитную систему из стали, уменьшить емкость и увеличить число витков вторичной обмотки, повысить величину тока разрыва. Чтобы увеличить надежность добавочного сопротивления, намечено использовать никелевую проволоку вместо стальной. В нашей стране создаются два типа катушек зажигания. Первый предназначен для четырех- и шестицилиндровых, второй — для восьмицилиндровых V-образных двигателей с высокими степенями сжатия (8,5—10). Катушки зажигания обоих типов идентичны по конструкции, но отличаются обмоточными данными. Катушка второго типа должна работать с прерывателем-распределителем, имеющим восьмигранный кулачок, поэтому для получения требуемого напряжения на больших скоростях следует уменьшить индуктивность первичной обмотки и увеличить число витков вторичной обмотки. Это повышает вторичное напряжение на всем диапазоне скоростей примерно на 2 киловольта. Что нового в конструкции прерывателей-распределителей? Для распределителя будут применены крышки повышенной надежности, достигнутой благодаря увеличению их высоты, наличию ребер на внутренней поверхности и использованию пресс-порошков с минеральными наполнителями, имеющими большую электрическую прочность. Повысится экономичность работы двигателей за счет более точной регулировки угла опережения зажигания: отклонение от наивыгоднейшего угла составит не более 2° (по валу двигателя) при полном открытии дросселя и не более 4° на режиме частичного его открытия. Это достигается уточнением характеристики и сокращением допусков. В частности, будут уменьшены люфты и сужены допуски при изготовлении деталей центробежного и вакуумного регуляторов, а также сокращена длина вала привода прерывателя-распределителя. В некоторых случаях предусмотрены всережимные вакуумные регуляторы, возможно применение прерывателя со скользящим подшипником. Максимально унифицируются конденсаторы, роторы, механизм прерывателя, крышки, пластины прерывателя, детали регуляторов, валики и т. д. В связи с этим целесообразно для всех четырехцилиндровых двигателей иметь один базовый * Окончание. См. статью того же автора в журнале № 1 за 1962 г.Утип прерывателя-распределителя. Провода высокого напряжения с распределенным сопротивлением позволят снизить радиопомехи в системах зажигания. Улучшение условий работы контактов прерывателя — одна из самых сложных проблем. В зарубежных странах разработан самоочищающийся прерыватель (рис. 1). При размыкании и замыкании его контактов происходит поверхностное скольжение, что способствует их очистке. Это скольжение обеспечивается вакуум-регулятором. Величина зазора между контактами сохраняется постоянной. Система батарейного зажигания, широко распространенная во всем мире, несмотря на ряд усовершенствований, недостаточно надежна, поэтому некоторые фирмы США перешли на электронное зажигание. Его схема изображена на рис. 2. После замыкания цепи ключом 1к контактам прерывателя 2 подходит так называемый ток основания триода 3, который в 30 раз меньше тока в первичной цепи катушки 4. Это значительно увеличивает долговечность контактов. При такой системе создается 30 тысяч искр в минуту. Высокое напряжение распределяется обычным распределителем 5. Электронная система имеет много достоинств: значительно снижается износ контактов прерывателя, поскольку ток разрыва ничтожно мал; мощность искрообразования не зависит, как в обычной схеме, от скорости вращения вала; обеспечивается возможность получения большего числа искр, значительно уменьшается время образования одной искры.Р ис . 1. Прерыватель-распределитель с самоочищающимися контактами: а — нулевой вакуум: б — максимальный вакуум.18 Существенный недостаток электронного зажигания — сравнительно большая стоимость. Это ограничивает его применение в данное время, но не исключена возможность, что ужев недалеком будущем такая система получит широкое распространение.Свечи зажиганияДля основных типов карбюраторных двигателей в нашей стране предусматриваются две группы свечей. Первая рассчитана на двигатели с литровой мощностью не более 35 л. с , вторая — на двигатели с высокой тепловой напряженностью, имеющие литровую мощность более 35 л. с. Интервал калильных чисел в свечах 20 единиц: в первой группе от 100 до 200, а во второй — от 200 до 500 единиц. Свечи первой группы должны устанавливаться на основные модели двигателей, выпуск которых будет освоен в ближайшие годы. Как будут развиваться конструкции свечей зажигания? Намечено создать изолятор новой конфигурации с ребристой поверхностью. Это увеличит сопротивление пробою по поверхности изолятора. Требуется повысить износостойкость и улучшить пусковые свойства. С этой целью значительно изменится тепловой конус, что расширит тепловой диапазон свечи и сделает ее более универсальной. Чтобы стабилизировать герметизацию в процессе производства, в свечах зажигания найдет применение стеклогерметик. Уменьшаются габариты и вес свечей, а зазор между электродами возрастает до 0,8—0,9 мм . Это позволит более экономно расходовать топливо при работе на холостом ходу. Внедряется изолятор свечи из новой керамической массы — боркорунда. Он обладает хорошими механическими свойствами и электрическими показателями.ными сепараторами (мипласт-стекло-войлок) и специальной конструкцией пластин, бака и крышек. Срок их службы составит более 300 циклов заряда-разряда против 175 у батарей нормальной надежности. Батареи нормальной и повышенной надежности будут выпускаться с сухозаряженными пластинами, что сократит время ввода их в действие и увеличит срок хранения. В настоящее время ведется большая работа по созданию щелочных стартерных железо-никелевых батарей безламельной конструкции. При одинаковом весе и габаритных размерах с кислотными аккумуляторами они должны иметь гораздо больший срок службы.Контрольные приборы и аппаратыМаксимальная унификация схем изделий и узлов, повышение надежности, стабильности и прочности — таковы основные тенденции в развитии приборов электрооборудования автомобилей. С этой целью намечено устанавливать электрические ди ­ станционные указатели температуры воды (с термистором), не создающие помех радиоприему, и парожидкостные указатели для большегрузных автомобилей и автобусов. У парожидкостных указателей температуры Ри с. 2. Схема электронного эаживоды, устанавливаемых гання. на автомобилях этих типов, большой угол размаха стрелки (до 270°), что обеспечивает хорошую видимость показаний. Кроме того, их конструкция позволяет установить сигнализационное устройство, в результате чего отпадает необходимость в аварийных сигнализаторах. Для определения давления масла в системе смазки будут использованы электрические дистанционные указатели реостатного типа с логометрическим приемником, не создающие помех радиоприему. Это особенно важно для специальных автомобилей, к которым предъявляются высокие требования в отношении радиопомех, и для автобусов с задним расположением двигателя. Расширится область применения сигнализаторов аварийного давления масла. Они будут устанавливаться на легковых малолитражных автомобилях, малотоннажных грузовиках и автобусах малой вместимости. На всех легковых автомобилях высшего класса, мощных грузовиках и автобусах большой вместимости наряду с сигнализаторами аварийного давления предусмотрены указатели давления масла. Уровень топлива будет измеряться новыми указателями логометрического типа, отличающимися повышенной точностью, — погрешность показаний (при температуре 20°) примерно 5% от емкости бака. Вместо амперметра на легковых автомобилях малого и среднего литража, малотоннажных грузовиках и автобусах малой вместимости вводятся сигнальные лампы. Они позволяют контролировать заряд аккумуляторных батарей. На этих машинах по-прежнему будут устанавливаться специальные стеклоомыаатели. Особое внимание предполагается уделить приборам с твердым наполнителем: термостатам в системе охлаждения двигателя, автоматам для открытия шторок радиатора на легковых автомобилях большого литража и автоматам для включения вентилятора на грузовиках с мощными двигателями.Система электропуска двигателяТехнический прогресс в пусковых системах, как ив генераторных установках, связан с повышением мощности на единицу веса. За последние годы были пересмотрены передаточные числа и получены улучшенные характеристики стартеров при одновременном повышении удельной мощности. Дальнейшее развитие их конструкций идет по пути усовершенствования механизма сцепления шестерни с маховиком двигателя. Снижение веса стартеров достигается за счет новой конструкции привода, позволяющей сделать более легкими тяговые реле, и подбора соответствующих характеристик: крутящего момента, скорости вращения, соответствующей максимальной мощности; применения алюминиевого и цинкового сплавов при изготовлении стартеров. Для весовых параметров большое значение имеет передаточное отношение между шестерней стартера и маховиком двигателя, которое на некоторых автомобилях было выбрано неправильно. На всех новых моделях с карбюраторными двигателями оно должно быть не ниже 15 : 1 — 16 : 1. Эксплуатационная надежность стартеров будет повышена благодаря внедрению полузакрытых пазов на якоре, повышающих механическую прочность последнего, и применению новых щеток, обеспечивающих лучшую коммутацию.Аккумуляторные батареиВ текущем семилетии предусмотрено создать две серии аккумуляторных батарей: нормальной и повышенной надежности. Батареи первой серии намечено делать на базе лучших из существующих образцов аккумуляторов. Все они должны собираться из пластин, имеющих одинаковый размер (емкостью 14 а-ч каждая), что значительно облегчит производство и ремонт. Предполагается использовать новые материалы для баков и сепараторов, благодаря чему снизится вес и повысится срок службы батарей. Баки будут изготовлять как из эбонита, так и из асфальтовой массы с добавкой поливинилхлорида. Такие баки меньше весят и дешевле стоят. В новых батареях деревянные сепараторы заменяются сепараторами из мипласта и асбодревесного картона (в комбинации стекло-войлок-дерево). Такая замена повысит срок службы аккумуляторов на 30—50%. Аккумуляторные батареи второй серии предназначены для эксплуатации в тяжелых условиях. Это батареи с двой-За последние годы в странах социалистического лагеря значительно вырос автомобильный парк. Д о сих пор в каждой из этих стран действуют свои нормы и технические требования как на производство приборов и аппаратов электрооборудования, так и на системы световой сигнализации. В связи с этим сейчас разрабатываются единые для всех стран социалистического лагеря технические требования к автомобильному электрооборудованию. Это дает возможность не только быстрее создавать лучшие конструкции приборов и аппаратов, но и более широко применить новую технику и технологию при их производстве, а также повысить безопасность движения автотранспорта.19